尾矿渣填区浅埋暗挖大断面隧道施工方法

尾矿渣填区浅埋暗挖大断面隧道施工方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及隧道施工技术领域，尤其是指一种尾矿渣填区浅埋暗挖大断面隧道施 工方法。
【背景技术】
[0002] 随着我国经济的发展和基础设施建设规模的扩大，隧道工程已成为公路、铁路、市 政等大型项目中的重要工程；而由于周边环境、地质条件限制；或为了更好的满足日益增 长的交通流量、交通条件；或为追求大空间的空旷效果，浅埋暗挖大断面形式的隧道日益 增多，但由于跨度大、地质条件复杂，国内尚缺乏成熟的经验，相关标准、规范的参考作用有 限，尤其是在复杂地质条件和周边环境下修筑特大断面隧道难度更大。
[0003] 特别是对于在尾矿渣填区，由于矿渣体松散、黏聚力小、抗剪强度低、自稳能力差 等缺陷，极易发生巧塌，又由于隧道开挖断面比较高，拱顶埋深比较浅，周边环境空间狭小， 无法使用模板台车进行二衬施工。

【发明内容】

[0004] 有鉴于上述问题，本发明提供了一种尾矿渣填区浅埋暗挖大断面隧道施工方法， 包括：
[0005] 根据施工测量放样的加固范围对地面的矿渣填±进行袖阀管注浆加固处理；
[0006] 对地面±方进行边坡、仰坡刷坡至待开挖隧道的标高，在待开挖隧道的洞口位置 进行套拱基粧的施工；
[0007] 对所述边坡和仰坡进行预应力错索加固，在所述套拱基粧上进行套拱和大管棚的 施工；
[0008] 采用双侧壁上下导洞的开挖方法进行隧道洞身开挖；
[0009] 隧道洞身开挖完成后，对所述隧道洞身进行初期支护施工和错喷混凝±施工；
[0010] 对所述隧道洞身进行防水层施工和二次衬搁施工；
[0011] 在所述隧道洞身上方进行回填粘±至恢复地面标高。
[0012] 本发明的尾矿渣填区浅埋暗挖大断面隧道施工方法，针对尾矿渣填区浅埋暗挖大 断面的特点，采用双侧壁上下导洞的开挖方法进行隧道洞身开挖，把整个隧道大断面分成 多个小断面进行施工，每一个小断面单独开挖掘进，可W简化隧道开挖的难度，同时又能保 证施工质量。
[0013] 本发明尾矿渣填区浅埋暗挖大断面隧道施工方法的进一步改进在于，对地面±方 进行边坡、仰坡刷坡至待开挖隧道的标高时，实行自上而下逐级开挖W及逐级支护的方式 进行分层开挖与防护加固。
[0014] 本发明尾矿渣填区浅埋暗挖大断面隧道施工方法的进一步改进在于，所述在所述 套拱基粧上进行套拱和大管棚的施工，包括：
[0015] 在所述套拱基粧上施工冠梁，在所述冠梁上安装钢拱架；
[0016] 在所述钢拱架上安装套拱外模板并诱筑混凝±形成套拱；
[0017] 所述套拱达到强度后，在所述套拱上反压预设厚度的填±;
[0018] 在所述套拱的端部一圈采用混凝±设置挡墙；
[0019] 在所述套拱上错开布置双层大管棚，大管棚安装完成后进行注浆；
[0020] 注浆结束后用水泥砂浆对所述大管棚进行紧密充填。
[0021] 挡墙可W防止挡坡顶反压上掉落，并导流地表水至隧道两侧排水沟。
[0022] 本发明尾矿渣填区浅埋暗挖大断面隧道施工方法的进一步改进在于，采用双侧壁 上下导洞的开挖方法进行隧道洞身开挖的过程中，在所述隧道洞身中部预留岩梁和核屯、± 形成十字型支撑，所述隧道洞身开挖完成后凿除所述十字型支撑。可W增强水平支撑强度 和整体稳定性，减少隧道水平收敛量和拱顶下沉值。
[0023] 本发明尾矿渣填区浅埋暗挖大断面隧道施工方法的进一步改进在于，采用双侧壁 上下导洞的开挖方法进行隧道洞身开挖之前，对开挖区域进行区域划分，包括：
[0024] 将所述隧道洞身按其掌子面的左上角位置、右上角位置、右下角位置W及左下角 位置划分为第一导洞、第二导洞、第=导洞和第四导洞；
[00巧]将所述十字型支撑位于所述第一导洞与所述第四导洞之间的部分划分为第五导 洞；
[0026] 将所述十字型支撑位于所述第二导洞与所述第=导洞之间的部分划分为第六导 洞；
[0027] 将所述十字型支撑位于所述第一导洞与所述第二导洞之间的部分划分为第走导 洞；
[0028] 将所述十字型支撑位于所述第=导洞与所述第四导洞之间的部分划分为第八导 洞；
[0029] 将所述十字型支撑位于所述第五导洞、所述第六导洞、所述第走导洞W及所述第 八导洞之间的部分划分为第九导洞；
[0030] 将所述第一导洞、所述第二导洞、所述第=导洞、所述第四导洞、所述第五导洞、所 述第六导洞、所述第走导洞、所述第八导洞和所述第九导洞均划分为上台阶和下台阶两个 区域。
[0031] 本发明尾矿渣填区浅埋暗挖大断面隧道施工方法的进一步改进在于，所述采用双 侧壁上下导洞的开挖方法进行隧道洞身，包括：
[0032] 开挖所述第一导洞的上台阶和所述第二导洞的上台阶，架设所述第一导洞的上台 阶和所述第二导洞的上台阶范围内的初支结构；
[0033] 开挖所述第一导洞的下台阶和所述第二导洞的下台阶，架设所述第一导洞的下台 阶和所述第二导洞的下台阶范围内的初支结构；
[0034] 开挖所述第=导洞的上台阶、所述第四导洞的上台阶W及所述第走导洞的上台 阶，架设所述第=导洞的上台阶、所述第四导洞的上台阶W及所述第走导洞的上台阶范围 内的初支结构；
[0035] 开挖所述第S导洞的下台阶、所述第四导洞的下台阶W及所述第走导洞的下台 阶，架设所述第S导洞的下台阶、所述第四导洞的下台阶W及所述第走导洞的下台阶范围 内的初支结构；
[0036] 开挖所述第五导洞的上台阶和所述第六导洞的上台阶，架设所述第五导洞的上台 阶和所述第六导洞的上台阶范围内的初支结构；
[0037] 开挖所述第五导洞的下台阶和所述第六导洞的下台阶，架设所述第五导洞的下台 阶和所述第六导洞的下台阶范围内的初支结构；
[0038] 开挖所述第九导洞的上台阶，架设所述第九导洞的上台阶范围内的初支结构；
[0039] 开挖所述第九导洞的下台阶，架设所述第九导洞的下台阶范围内的初支结构；
[0040] 开挖所述第八导洞的上台阶，架设所述第八导洞的上台阶范围内的初支结构；
[0041] 开挖所述第八导洞的下台阶，架设所述第八导洞的下台阶范围内的初支结构。
[0042] 本发明尾矿渣填区浅埋暗挖大断面隧道施工方法的进一步改进在于，所述第=导 洞和所述第四导洞施工完成后，在所述第=导洞和所述第四导洞的前方分别开挖一用于渣 ±运输的辅助导洞。
[0043] 本发明尾矿渣填区浅埋暗挖大断面隧道施工方法的进一步改进在于，开挖所述辅 助导洞，包括：
[0044] 在所述辅助导洞的洞口位置开挖辅助导洞套拱槽；
[0045] 在所述套拱槽上进行辅助导洞套拱和辅助导洞大管棚的施工；
[0046] 开挖形成所述辅助导洞，架设所述辅助导洞的初支结构。
[0047] 本发明尾矿渣填区浅埋暗挖大断面隧道施工方法的进一步改进在于：
[004引在所述第一导洞、所述第二导洞、所述第S导洞、所述第四导洞、所述第五导洞、所述第六导洞、所述第走导洞、所述第八导洞W及所述第九导洞各自的上台阶与下台阶之间 均设置有临时横撑进行分隔；
[0049] 在所述第一导洞与所述第五导洞、所述第五导洞与所述第四导洞、所述第走导洞 与所述第九导洞、所述第九导洞与所述第八导洞、所述第二导洞与所述第六导洞、W及所述 第六导洞与所述第=导洞之间均设置有临时横撑进行分隔；
[0050] 在所述第一导洞与所述第走导洞、所述第走导洞与所述第二导洞、所述第五导洞 与所述第九导洞、所述第九导洞与所述第六导洞、所述第四导洞与所述第八导洞、W及所述 第八导洞与所述第S导洞之间均设置有临时中隔墙进行分隔。
[0051] 本发明尾矿渣填区浅埋暗挖大断面隧道施工方法的进一步改进在于，所述对所述 隧 道洞身进行防水层施工和二次衬搁施工，包括：
[0052] 将所述第S导洞的空间、所述第四导洞的空间W及所述第八导洞的空间划分为所 述隧道洞身的仰拱区域；
[0053] 拆除所述仰拱区域内的临时横撑和临时中隔墙；
[0054] 在所述仰拱区域搭设满堂脚手架；
[00巧]对所述仰拱区域进行防水层施工和二次衬搁施工；
[0056] 将所述第五导洞的空间、所述第六导洞的空间、所述第九导洞的空间、所述第一导 洞的下台阶的空间、所述第二导洞的下台阶的空间、W及所述第走导洞的下台阶的空间划 分为所述隧道洞身的拱墙区域；
[0057] 拆除所述拱墙区域内的临时横撑和临时中隔墙；
[0058] 在所述拱墙区域搭设满堂脚手架；
[0059] 对所述拱墙区域进行防水层施工和二次衬搁施工；
[0060] 将所述第一导洞的上台阶的空间、所述第二导洞的上台阶的空间、W及所述第走 导洞的上台阶的空间划分为所述隧道洞身的拱顶区域；
[0061] 拆除所述拱顶区域内的临时横撑和临时中隔墙；
[0062] 在所述拱顶区域搭设满堂脚手架；
[0063] 对所述拱顶区域进行防水层施工和二次衬搁施工。
【附图说明】
[0064] 图1是本发明尾矿渣填区浅埋暗挖大断面隧道施工方法的流程图。
[0065] 图2~图15是本发明尾矿渣填区浅埋暗挖大断面隧道施工方法的阶段示意图。
【具体实施方式】
[0066] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用W解释本发明，并不 用于限定本发明。
[0067] 请参阅图1，图1是本发明尾矿渣填区浅埋暗挖大断面隧道施工方法的流程图。配 合参看图1所示，本发明尾矿渣填区浅埋暗挖大断面隧道施工方法，包括：
[0068] S101根据施工测量放样的加固范围对地面的矿渣填±进行袖阀管注浆加固处 理；
[0069] S102对地面±方进行边坡、仰坡刷坡至待开挖隧道的标高，在待开挖隧道的洞口 位置进行套拱基粧的施工；
[0070] S103对所述边坡和仰坡进行预应力错索加固，在所述套拱基粧上进行套拱和大管 棚的施工；
[0071] S104采用双侧壁上下导洞的开挖方法进行隧道洞身开挖；
[0072] S105隧道洞身开挖完成后，对所述隧道洞身进行初期支护施工和错喷混凝±施 工；
[0073] S106对所述隧道洞身进行防水层施工和二次衬搁施工；
[0074] S107在所述隧道洞身上方进行回填粘±至恢复地面标高。
[00巧]请参阅图2~图15,图2~图15是本发明尾矿渣填区浅埋暗挖大断面隧道施工方 法的阶段示意图。W下结合图2~图15,对本发明的尾矿渣填区浅埋暗挖大断面隧道施工 方法进行详细的介绍。
[0076] S101结合图2所示，根据施工测量放样的加固范围对地面的矿渣填±进行袖阀管 注浆加固处理，加固范围A如图2中所示；
[0077] 1)根据测放加固范围对地面的矿渣填±进行袖阀管注浆加固处理，加固深度从现 状地面加固到强风化层W下。
[0078] 2)袖阀管钻进过程中，采用合金钻头，为防止钻孔的塌孔，采用膨润±进行调试泥 浆护壁。泥浆的循环通过皮管和钻杆连接完成；成孔后通过钻杆将孔内泥浆置换套壳料，套 壳料由水泥、膨润±、水按一定的比例进行配比。
[0079] 3)注浆时采用双液注浆材料，双液注浆材料采用42. 5级普娃水泥和30~40Be' 水玻璃；注浆管采用48mm袖阀管，采用U-PVC胶合剂将袖阀管和PVC连接套管粘牢后，将 注浆内管与双塞管连接好一起放至袖阀管底部后，由下往上分段、定量、间歇双液注浆；注 浆孔=角形型布置，浆液充填率不小于85%，注浆结束后，采用止浆塞封闭注浆孔，防止冒 浆。
[0080] 站巡结合图2所示，开挖±方，对地面±方进行边坡、仰坡刷坡至待开挖隧道（即 隧道洞身1)的标高，在待开挖隧道的洞口位置进行套拱基粧2的施工；
[0081] 1)边坡、仰坡刷坡形成操作平台后进行套拱下粧的施工，根据尾矿渣填层、中、微 风化凝灰岩层交替的地质情况，采用旋挖钻机结合硬质合金筒式钻头、截齿旋挖钻斗进行 分级旋挖成孔，加快施工进度、提高工效。
[0082] 2)旋挖时采用筒式钻头，在孔内将钻头下降到预定深度后，旋转钻头并加压，将旋 起的矿渣挤人钻筒内，将钻头底部封闭并提出孔外，倒出弃渣；进入中、微风化凝灰岩层，用 截齿筒式钻头对孔内岩巧圆周进行松动岩层，再采用镶有鹤钻硬质合金的双底双口截齿旋 挖钻头进行撰確。
[0083]S103结合图3所示，对所述边坡和仰坡进行预应力错索加固，在所述套拱基粧2上 进行套拱3和大管棚的施工，包括：
[0084] 在套拱基粧2上施工冠梁4,在冠梁4上安装钢拱架；
[0085] 在所述钢拱架上安装套拱外模板并诱筑混凝±形成套拱3;
[0086] 所述套拱达到强度后，在所述套拱上反压预设厚度的填±，优选反压Im~2m的填 上；
[0087] 在所述套拱的端部一圈采用混凝±设置挡墙，优选采用C20混凝±;
[0088] 在所述套拱上错开布置双层大管棚，大管棚安装完成后进行注浆；
[0089] 注浆结束后用水泥砂浆对所述大管棚进行紧密充填，优选采用M30水泥。
[0090] 1)洞口边坡采用肋板式预应力错索加固或局部采用预应力错索灌注粧作为挡± 墙加固，仰坡采用喷错防护；边仰坡刷坡实行自上而下逐级开挖、逐级支护的分层开挖防护 加固，开挖划分几个面分层放坡。
[0091] 2)套拱采用C25混凝±，截面尺寸为6m*lm，施工于粧顶冠梁，作为大管棚的导向 墙保证其施工精度；套拱内设工2化双层工字钢拱架，钢架外缘设0127壁厚6mm导向钢 管，钢管与钢架焊接。钢架各单元由连接板焊接成型，单元间由螺栓连接，接头处焊缝高度。 腹板h/f= 9mm，翼缘lVf= 12mm。各层工2化工字钢拱架采用内外侧两层纵向连接筋焊 接成整体，纵向连接筋采用HRB335(22)钢筋，环向间距Im。
[0092] 3)工字钢拱架由弯曲机分段冷弯加工，拼接时控制好拱架的变形及轴线情况，钢 拱架安装时要求与套拱内预埋孔口管焊接。工字钢拱架安装完成后，安装套拱外模板并诱 筑混凝±。套拱达到强度后，套拱上反压Im~2m填±，在套拱的端部一圈设置Im挡墙，挡 墙采用C20混凝±，防止挡坡顶反压±掉落，并导流地表水至隧道两侧排水沟。
[0093] 3)为防止隧道开挖时浅层不良地层塌方，保证施工安全，进洞前采用双层4 108 自进式管棚，在拱部150°范围内设置，环向间距0.4m。大管棚参数如下：
[0094] 3. 1钢管规格；热轴无缝钢管，节长4~6m，管径108臟，壁厚9mm;W丝扣连接而 成；
[0095] 3. 2管距；环向间距400mm。
[009引 3. 3钢花管上钻注浆孔，孔径10~16mm，孔间距11畑1，呈梅花形布置；
[0097] 3. 4倾角；外插角1°~3°。
[0098] 4)双层大管棚错开布置，大管棚采用有孔钢花管，钢花管安装后即进行注浆，注浆 采用纯水泥浆分段注浆；注浆参数；水泥浆水灰比1:1~1:1. 5 ;注浆压力；0. 7~1.OMPa， 注浆结束后及时清除管内浆液并用M30水泥砂浆紧密充填，增强管棚的刚度和强度；拱部 巫42超前小导管L= 3. 5m，环向间距0. 4m。
[0099]5)单根钢花管的注浆量按下式估算；Q=31 R/k2/LnC，式中Rk为浆液扩散半 径，取Rk= 0.化0 ;Lo为钢花管中屯、间距；L为钢花管长a取0. 85,为注浆饱满系数；n 为空隙率（％)，矿渣层取45%计算。
[0100]S104采用双侧壁上下导洞的开巧 方法讲行隊道洞身开巧;
[0101] 1)为保证隧道施工安全及减少隧道开挖对周边道路的影响，并充分利用隧道大断 面的优势，加快施工速度，采取平行到导洞施工法，并采用双侧壁上下导洞的开挖方法；同 时为保持±体整体稳定，在隧道中部预留一水平岩梁，将侧导洞分成4个小隧道进行开挖， 形成"十字"形支撑；在两侧侧壁下导洞仰拱和矮边墙完成后，再解除两侧岩梁和分段解除 上部核屯、±的双侧壁导洞法；导洞开挖采用挖掘机开挖，石方采用弱爆破，挖掘机装確、自 卸式汽车运输。用人工钻错杆孔，安装错杆并进行错固或注浆。
[0102] 2)采用双侧壁导洞上下导洞同时开挖，把整个隧道大断面分成左右上下多个小断 面施工，每一小断面单独开挖掘进，过程中预留岩梁与核屯、±形成"十字"形支撑，增强水平 支撑强度和整体稳定性，减少隧道水平收敛量和拱顶下沉值。同时为满足施工工期的要求， 对隧道开挖及回筑的工序进行优化调整，将水平岩梁和核屯、±先后解除，简化复杂度，减少 施工缝数量，利于二衬防水。并增加第二层初支厚度，满足拆除临时支撑期间的初支刚度。
[0103] 3)为保持岩柱的自身稳定性及保障两侧导洞开挖的相互影响，采取措施如下：先 行隧道向另一侧隧道打设注浆管对岩柱进行注浆加固；加固后的±体其28d无侧限抗压强 度不小于IMPa。注浆管参数；1)材料；钢管采用外径42mm，壁厚3. 5mm的热轴无缝钢管；2) 间距；钢管环向间距为0. 5m成注浆；采用水泥浆液注浆，注浆压力控制在0. 7~1.OMPa。
[0104] 具体地，参阅图4~图11，对隧道洞身开挖过程进行详细的介绍。首先结合图4所 示，采用双侧壁上下导洞的开挖方法进行隧道洞身开挖的过程中，在隧道洞身1的中部预 留岩梁和核屯、±形成十字型支撑5,隧道洞身1开挖完成后凿除十字型支撑5。再结合图5 所示，隧道洞身开挖之前，对开挖区域进行区域划分，包括：
[0105] 将隧道洞身1按其掌子面的左上角位置、右上角位置、右下角位置W及左下角位 置划分为第一导洞10、第二导洞20、第S导洞30和第四导洞40;
[0106] 将十字型支撑5位于第一导洞10与第四导洞40之间的部分划分为第五导洞50 ;
[0107] 将十字型支撑5位于第二导洞20与第S导洞30之间的部分划分为第六导洞60 ; [010引将十字型支撑5位于第一导洞10与第二导洞20之间的部分划分为第走导洞70 ;
[0109] 将十字型支撑5位于第=导洞30与第四导洞40之间的部分划分为第八导洞80 ;
[0110] 将十字型支撑5位于第五导洞50、第六导洞60、第走导洞70W及第八导洞80之 间的部分划分为第九导洞90;
[0111] 将第一导洞10、第二导洞20、第S导洞30、第四导洞40、第五导洞50、第六导洞 60、第走导洞70、第八导洞80和第九导洞90均划分为上台阶和下台阶两个区域。
[0112] 结合图6~图10所示，所述采用双侧壁上下导洞的开挖方法进行隧道洞身，包 括：
[om] 参见图6所示，开挖第一导洞10的上台阶11和第二导洞20的上台阶21，架设第 一导洞10的上台阶11和第二导洞20的上台阶21范围内的初支结构，并在第一导洞10的 上台阶11与第二导洞20的上台阶21之间架设对拉错杆；
[0114] 参见图6所示，开挖第一导洞10的下台阶12和第二导洞20的下台阶22,架设第 一导10洞的下台阶12和第二导洞20的下台阶22范围内的初支结构，并在第一导洞10的 下台阶12与第二导洞20的下台阶22之间架设对拉错杆；
[0115] 参见图7所示，开挖第S导洞30的上台阶31、第四导洞40的上台阶41W及第走 导洞70的上台阶71，架设第=导洞30的上台阶31、第四导洞40的上台阶41W及第走导 洞70的上台阶71范围内的初支结构，并在第=导洞30的上台阶31与第四导洞40的上台 阶41之间架设对拉错杆；
[0116] 参见图7所示，开挖第S导洞30的下台阶32、第四导洞40的下台阶42W及第走 导洞70的下台阶72,架设第=导洞30的下台阶32、第四导洞40的下台阶42W及第走导 洞70的下台阶72范围内的初支结构；
[0117] 参见图8所示，开挖第五导洞50的上台阶51和第六导洞60的上台阶61，架设第 五导洞50的上台阶51和第六导洞60的上台阶61范围内的初支结构，并在第五导洞50的 上台阶51与第六导洞60的上台阶61之间架设对拉错杆；
[0118] 参见图8所示，开挖第五导洞50的下台阶52和第六导洞60的下台阶62,架设第 五导洞50的下台阶52和第六导洞60的下台阶62范围内的初支结构，并在第五导洞50的 下台阶52与第六导洞60的下台阶62之间架设对拉错杆；
[0119] 参见图9所示，开挖第九导洞90的上台阶91，架设第九导洞90的上台阶91范围 内的初支结构；
[0120] 参见图9所示，开挖第九导洞90的下台阶92,架设第九导洞的90下台阶92范围 内的初支结构；
[0121] 参见图10所示，开挖第八导洞80的上台阶81，架设第八导洞80的上台阶81范围 内的初支结构；
[0122] 参见图10所示，开挖第八导洞80的下台阶82,架设第八导洞80的下台阶82范围 内的初支结构。
[0123] 进一步地，结合图10所示，在开挖的过程中，每挖完一个阶段，就在第一导洞10、 第二导洞20、第=导洞30、第四导洞40、第五导洞50、第六导洞60、第^;：导洞70、第八导洞 80W及第九导洞90各自的上台阶与下台阶之间均设置临时横撑6进行分隔；
[0124] 在第一导洞10与第五导洞50之间、第五导洞50与第四导洞40之间、第走导洞70 与第九导洞90之间、第九导洞90与第八导洞80之间、第二导洞20与第六导洞60之间、W 及第六导洞60与第=导洞30之间均设置有临时横撑6进行分隔；
[0125] 在第一导洞10与第走导洞70之间、第走导洞70与第二导洞20之间、第五导洞50 与第九导洞90之间、第九导洞90与第六导洞60之间、第四导洞40与第八导洞80之间、W 及第八导洞80与第S导洞30之间均设置有临时中隔墙7进行分隔。
[0126] 较佳地，所述第S导洞和所述第四导洞施工完成后，在所述第S导洞和所述第四 导洞的前方分别开挖一用于渣±运输的辅助导洞，包括：
[0127]在所述辅助导洞的洞口位置开挖辅助导洞套拱槽；
[012引在所述套拱槽上进行辅助导洞套拱和辅助导洞大管棚的施工；
[0129] 开挖形成所述辅助导洞，架设所述辅助导洞的初支结构。
[0130] 站地隧道洞身开挖完成后，对所述隧道洞身进行初期支护施工和错喷混凝±施 工；
[0131] 1)初期支护采用喷混凝±、钢筋网、型钢钢架和格栅钢架；钢架支撑采用双层拱 架（第一层型钢拱架、第二层格栅拱架），临时支护在每个导洞及台阶处设置，临时钢架；采 用工字钢或H型钢，全断面设置，钢架支撑必须具有必要的刚度和强度，应保证能单独承受 2~4m高的松动岩柱重量，形状应与开挖断面相适应。支撑接头采用螺栓俩接牢固，钢架之 间采用纵向钢筋联接，拱脚须放在牢固基础，每梳钢架拱脚两侧及开挖过程中临时支撑脚 点各设置若干根锁脚错管。
[0132] 2)错杆；采用22砂浆错杆，按一定间距呈交错布置；钢筋网：采用150*150单层钢 筋网；超前注浆小导管；采用042热轴无缝钢管，壁厚3.5mm，外插角为5°~10°，环向间 距40mm，对洞身周围松散岩体进行固结，形成洞身固结圈。
[0133] 由于隧道施工时在各导洞的上台阶开挖支护趋于稳定的情况下，各导洞的下台阶 开挖时对围岩的二次扰动W及顶部重载车辆行走，容易造成围岩的拱顶下沉和边墙收敛， 出现二次变形。因此，须在隧道的施工过程中加强对围岩的监控量测，并及时对数据进行分 析反馈，监控量测的项目主要有；拱顶下沉，地表下沉，水平收敛，错杆轴力，钢拱支撑 内力 及外力，地表裂缝量测，分层沉降等。测量分布点8的布置如图11示，具体布置要求如表1 所示。
[0134]
【主权项】
1. 一种尾矿渣填区浅埋暗挖大断面隧道施工方法，其特征在于，包括： 根据施工测量放样的加固范围对地面的矿渣填土进行袖阀管注浆加固处理； 对地面土方进行边坡、仰坡刷坡至待开挖隧道的标高，在待开挖隧道的洞口位置进行 套拱基粧的施工； 对所述边坡和仰坡进行预应力锚索加固，在所述套拱基粧上进行套拱和大管棚的施 工； 采用双侧壁上下导洞的开挖方法进行隧道洞身开挖； 隧道洞身开挖完成后，对所述隧道洞身进行初期支护施工和锚喷混凝土施工； 对所述隧道洞身进行防水层施工和二次衬砌施工； 在所述隧道洞身上方进行回填粘土至恢复地面标高。
2.如权利要求1所述的尾矿渣填区浅埋暗挖大断面隧道施工方法，其特征在于，对地 面土方进行边坡、仰坡刷坡至待开挖隧道的标高时，实行自上而下逐级开挖以及逐级支护 的方式进行分层开挖与防护加固。
3.如权利要求1所述的尾矿渣填区浅埋暗挖大断面隧道施工方法，其特征在于，所述 在所述套拱基粧上进行套拱和大管棚的施工，包括： 在所述套拱基粧上施工冠梁，在所述冠梁上安装钢拱架； 在所述钢拱架上安装套拱外模板并浇筑混凝土形成套拱； 所述套拱达到强度后，在所述套拱上反压预设厚度的填土； 在所述套拱的端部一圈采用混凝土设置挡墙； 在所述套拱上错开布置双层大管棚，大管棚安装完成后进行注浆； 注浆结束后用水泥砂浆对所述大管棚进行紧密充填。
4.如权利要求1所述的尾矿渣填区浅埋暗挖大断面隧道施工方法，其特征在于，采用 双侧壁上下导洞的开挖方法进行隧道洞身开挖的过程中，在所述隧道洞身中部预留岩梁和 核心土形成十字型支撑，所述隧道洞身开挖完成后凿除所述十字型支撑。
5.如权利要求4所述的尾矿渣填区浅埋暗挖大断面隧道施工方法，其特征在于，采用 双侧壁上下导洞的开挖方法进行隧道洞身开挖之前，对开挖区域进行区域划分，包括： 将所述隧道洞身按其掌子面的左上角位置、右上角位置、右下角位置以及左下角位置 划分为第一导洞、第二导洞、第三导洞和第四导洞； 将所述十字型支撑位于所述第一导洞与所述第四导洞之间的部分划分为第五导洞； 将所述十字型支撑位于所述第二导洞与所述第三导洞之间的部分划分为第六导洞； 将所述十字型支撑位于所述第一导洞与所述第二导洞之间的部分划分为第七导洞； 将所述十字型支撑位于所述第三导洞与所述第四导洞之间的部分划分为第八导洞； 将所述十字型支撑位于所述第五导洞、所述第六导洞、所述第七导洞以及所述第八导 洞之间的部分划分为第九导洞； 将所述第一导洞、所述第二导洞、所述第三导洞、所述第四导洞、所述第五导洞、所述第 六导洞、所述第七导洞、所述第八导洞和所述第九导洞均划分为上台阶和下台阶两个区域。
6.如权利要求5所述的尾矿渣填区浅埋暗挖大断面隧道施工方法，其特征在于，所述 采用双侧壁上下导洞的开挖方法进行隧道洞身，包括： 开挖所述第一导洞的上台阶和所述第二导洞的上台阶，架设所述第一导洞的上台阶和 所述第二导洞的上台阶范围内的初支结构； 开挖所述第一导洞的下台阶和所述第二导洞的下台阶，架设所述第一导洞的下台阶和 所述第二导洞的下台阶范围内的初支结构； 开挖所述第三导洞的上台阶、所述第四导洞的上台阶以及所述第七导洞的上台阶，架 设所述第三导洞的上台阶、所述第四导洞的上台阶以及所述第七导洞的上台阶范围内的初 支结构； 开挖所述第三导洞的下台阶、所述第四导洞的下台阶以及所述第七导洞的下台阶，架 设所述第三导洞的下台阶、所述第四导洞的下台阶以及所述第七导洞的下台阶范围内的初 支结构； 开挖所述第五导洞的上台阶和所述第六导洞的上台阶，架设所述第五导洞的上台阶和 所述第六导洞的上台阶范围内的初支结构； 开挖所述第五导洞的下台阶和所述第六导洞的下台阶，架设所述第五导洞的下台阶和 所述第六导洞的下台阶范围内的初支结构； 开挖所述第九导洞的上台阶，架设所述第九导洞的上台阶范围内的初支结构； 开挖所述第九导洞的下台阶，架设所述第九导洞的下台阶范围内的初支结构； 开挖所述第八导洞的上台阶，架设所述第八导洞的上台阶范围内的初支结构； 开挖所述第八导洞的下台阶，架设所述第八导洞的下台阶范围内的初支结构。
7. 如权利要求6所述的尾矿渣填区浅埋暗挖大断面隧道施工方法，其特征在于，所述 第三导洞和所述第四导洞施工完成后，在所述第三导洞和所述第四导洞的前方分别开挖一 用于渣土运输的辅助导洞。
8. 如权利要求7所述的尾矿渣填区浅埋暗挖大断面隧道施工方法，其特征在于，开挖 所述辅助导洞，包括： 在所述辅助导洞的洞口位置开挖辅助导洞套拱槽； 在所述套拱槽上进行辅助导洞套拱和辅助导洞大管棚的施工； 开挖形成所述辅助导洞，架设所述辅助导洞的初支结构。
9. 如权利要求6所述的尾矿渣填区浅埋暗挖大断面隧道施工方法，其特征在于： 在所述第一导洞、所述第二导洞、所述第三导洞、所述第四导洞、所述第五导洞、所述第 六导洞、所述第七导洞、所述第八导洞以及所述第九导洞各自的上台阶与下台阶之间均设 置有临时横撑进行分隔； 在所述第一导洞与所述第五导洞之间、所述第五导洞与所述第四导洞之间、所述第七 导洞与所述第九导洞之间、所述第九导洞与所述第八导洞之间、所述第二导洞与所述第六 导洞之间、以及所述第六导洞与所述第三导洞之间均设置有临时横撑进行分隔； 在所述第一导洞与所述第七导洞之间、所述第七导洞与所述第二导洞之间、所述第五 导洞与所述第九导洞之间、所述第九导洞与所述第六导洞之间、所述第四导洞与所述第八 导洞之间、以及所述第八导洞与所述第三导洞之间均设置有临时中隔墙进行分隔。
10. 如权利要求9所述的尾矿渣填区浅埋暗挖大断面隧道施工方法，其特征在于，所述 对所述隧道洞身进行防水层施工和二次衬砌施工，包括： 将所述第三导洞的空间、所述第四导洞的空间以及所述第八导洞的空间划分为所述隧 道洞身的仰拱区域； 拆除所述仰拱区域内的临时横撑和临时中隔墙； 在所述仰拱区域搭设满堂脚手架； 对所述仰拱区域进行防水层施工和二次衬砌施工； 将所述第五导洞的空间、所述第六导洞的空间、所述第九导洞的空间、所述第一导洞的 下台阶的空间、所述第二导洞的下台阶的空间、以及所述第七导洞的下台阶的空间划分为 所述隧道洞身的拱墙区域； 拆除所述拱墙区域内的临时横撑和临时中隔墙； 在所述拱墙区域搭设满堂脚手架； 对所述拱墙区域进行防水层施工和二次衬砌施工； 将所述第一导洞的上台阶的空间、所述第二导洞的上台阶的空间、以及所述第七导洞 的上台阶的空间划分为所述隧道洞身的拱顶区域； 拆除所述拱顶区域内的临时横撑和临时中隔墙； 在所述拱顶区域搭设满堂脚手架； 对所述拱顶区域进行防水层施工和二次衬砌施工。
【专利摘要】本发明公开了一种尾矿渣填区浅埋暗挖大断面隧道施工方法，包括：根据施工测量放样的加固范围对地面的矿渣填土进行袖阀管注浆加固处理；对地面土方进行边坡、仰坡刷坡至待开挖隧道的标高，在待开挖隧道的洞口位置进行套拱基桩的施工；对边坡和仰坡进行预应力锚索加固，在套拱基桩上进行套拱和大管棚的施工；采用双侧壁上下导洞的开挖方法进行隧道洞身开挖；隧道洞身开挖完成后，对隧道洞身进行初期支护施工和锚喷混凝土施工；对隧道洞身进行防水层施工和二次衬砌施工；在隧道洞身上方进行回填粘土至恢复地面标高。本发明针对尾矿渣填区浅埋暗挖大断面的特点，采用双侧壁上下导洞的开挖方法进行隧道洞身开挖，简化了隧道开挖难度，保证了施工质量。
【IPC分类】E21D11-38, E21D11-10, E21D9-00, E21D11-00
【公开号】CN104763435
【申请号】CN201510092254
【发明人】孙晓阳, 陈斌, 张晓勇, 颜卫东, 张帅, 李赟, 赵桂峰, 管宁, 周军红, 李新奇
【申请人】中国建筑第八工程局有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月2日